1.拉普拉斯变换中等
用部分分式法求 F(s) = 25/(s(s + 1)(s + 2)) 对应的 f(t),并计算 f(1.2)。
F(s) = 25/(s(s + 1)(s + 2))t = 1.2 s
f(1.2) =
2.拉普拉斯变换困难
某系统满足 y″ + 6y′ + 8y = 24·u(t),y(0) = 6,y′(0) = 0。在 t = 0 时施加阶跃输入 u(t) = 2。用拉普拉斯变换求 y(0.5)。
y″ + 6y′ + 8y = 24·u(t)y(0) = 6y′(0) = 0u(t) = 2t = 0.5 s
y(0.5) =
3.方框图中等
被控对象 G(s) = K/(s(s + 10)) 放在单位负反馈回路中。求使闭环处于临界阻尼(两个相等的实极点)的增益 K。
G(s) = K/(s(s + 10))单位负反馈
K =
4.方框图困难
比例控制器 K = 8 在单位负反馈回路中驱动被控对象 G(s) = 7/(s + 7)。扰动 D 在被控对象输入处进入(加到控制器输出上)。 同时施加大小为 10 的参考阶跃和大小为 1 的扰动阶跃。求稳态输出 css。
K = 8G(s) = 7/(s + 7)D = 1R = 10
css =
5.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 37/(s² + 3s + 37),输入为单位阶跃。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 37/(s² + 3s + 37)
%OS = %
6.阶跃响应困难
一个串联 RLC 电路,R = 55 Ω,L = 100 mH,C = 47 µF,在 t = 0 时接到 12 V 的阶跃上。电容未充电,阶跃之前没有电流。 求电容电压的百分比超调量 %OS。
R = 55 ΩL = 100 mHC = 47 µFV = 12 V
%OS = %
7.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹中等
某单位负反馈回路的 L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3)),K > 0。求使闭环稳定的最大增益 Kmax。
L(s) = K(s + 7)/(s(s + 1)(s + 3))
Kmax =
8.稳定性:劳斯–赫尔维茨与根轨迹困难
已给出 L(s) = K/(s(s + 5)) 的根轨迹。求使闭环极点的阻尼比为 ζ = 0.8 的增益 K。
L(s) = K/(s(s + 5))ζ = 0.8
K =
9.稳态误差与 PID 控制中等
抛物线输入 r(t) = 0.5·t²/2 加到 G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 10)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4(s + 5)/(s²(s + 10))r(t) = 0.5·t²/2
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
比例控制器 K = 40 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 1/(s(s + 5))。 求阶跃响应的百分比超调量 %OS。
G(s) = 1/(s(s + 5))K = 40
%OS = %
11.伯德图与裕度中等
求 G(s) = 10(s + 5)/(s(s + 3)) 在 ω = 3 rad/s 时的相位 ∠G(jω),单位为度。
G(s) = 10(s + 5)/(s(s + 3))ω = 3 rad/s
∠G(jω) = °
12.伯德图与裕度困难
一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 280/(s(s + 10))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。
L(s) = 280/(s(s + 10))
ωc = rad/s